コンクリートアンカーの許容荷重

質問

アンカー1個に付き最大荷重引っ張りが30、せん断48の物です(ｋＮ)
これを11個使用する予定です。
全体での許容荷重を教えてください。

調べてみましたが、下の式に入れると出るようですが、補正係数とはどのようなものなのでしょうか？
また最大引張荷重と許容荷重は全く違うものなのでしょうか？

　　　最大引張荷重×k
PL＝———————————　　・ 補正係数（推奨はk＝0.6）
　　　　　　 3

お手数ですが教示お願い致します

回答No.3

teppou · ベストアンサー

No.2です。補足にお答えします。

　11本のアンカーをどのように配置するのかわかりませんが、平均に力がかかるとすればその通りです。

　上から吊るす場合には、通常周辺部に大きな力がかかります。
　壁に取り付けるときは、上方のアンカーに、てこの原理で大きな力がかかります。

　また、ゆすったりすると想像以上の力がかかる事があります。

　適正に施工されたアンカーは、強力なものです。

　くれぐれも丁寧な施工が大事です。

　穴の深さが指定されていれば正確に、打ち込み方の指示があればそのようにしてください。

お礼

詳しくありがとうございます。
一桁勘違いしていたようで思ってたよりも充分な耐荷重なので、オーバースペックのアンカー径だったかもしれません
ありがとうございました。
よろしければアンカー用の穴の事で別途質問しているので何かあればご教示お願いします

回答No.2

teppou

No.1の回答者の書かれている通りだと思いますが、もう少し実際的に分かりやすくと思い、回答させていただきます。

　まず、最大引張荷重とは、コンクリートにアンカーを設置して、アンカーを引き抜く力を加えたとき、抜け始める直前の力です。
　この数値は多くの実験の結果を統計処理した数値だと思います。
　この数値以下の力であれば、相当の割合の物は抜けないはずです。（絶対ではないと思います。）

　相当の割合という事では困りますし、施工上のわずかの不備、コンクリートの不均一などの要件を考慮して、実際に使用できる数値はずっと小さく指定されています。これを許容荷重といいます。

　表示されている式の「 PL 」が、許容荷重にあたります。

　この式を計算すると、1/5 となります。（補正係数をどのように変えるのかは、分りません。）

　この式は、購入された製品のメーカーの物だと思いますが、他のメーカーでも、許容荷重は 1/5 以下に設定してあるようです。

　最大引張荷重　30(kN) の意味ですが、N は力の単位で、ニュートンと読みます。地上で 1kg の物を吊るす力が 9.8N になります。約 10 倍の数値になります。

　ですので、30(kN)は、約 3000(kg) の重量に相当し、許容荷重は　五分の一の　600(kg) という事になります。

　壁に取り付ける場合は、引張とせん断の両方の力がかかりますので、それぞれの荷重が許容範囲内に収まるようにします。

　実際の工事では、不測の事態も考慮して、十分の一以下の荷重で施工されているようです。

　工事の経験から、コンクリートアンカーは抜ける事があります。数にすれば、1 ％ 未満だと思いますが、とくに珍しい事ではありません。

　施工する時の注意点として、指定の径のコンクリートドリルビットを使用して、振動ドリルを使ってきれいに穴あけしてください。振動ドリルは、電動工具をレンタルしているホームセンターで借りるの方法もあります。

お礼

ご回答ありがとうございました。
お礼のお返事遅れてすみません。

補足

分かり易くご教示ありがとうございます。
その式通りに計算すると大体6600kgの耐荷重という事でしょうか？
人が載ることを想定はしていましたが、思っていたよりも充分なな耐荷重なようですね。

回答No.1

esaomann

少し古いですが、手元にHILTI社のカタログがあり、そこにアンカーの安全性についての説明があり、そこにとアンカーの許容安全荷重に関して以下の式があります。
Frec＝（Fu,ｍ-k・S）/ν
Frec：許容安全荷重
Fu,ｍ：平均耐力
S：標準偏差
k：係数（一般に2を用いる　Owenの式により）
ν：安全率（コンクリート破壊時2.5～3、鋼材破断時2.2）

アンカーはその形式によりそれぞれ耐力が違い、メーカーでは実際に引張試験やせん断試験をしてその結果から平均耐力を求めます。
ここで説明されている文章を要約すると、
この試験結果は統計上およそ正規分布すると考えられる。
平均耐力（Fu,ｍ）から標準偏差（数値のバラつき）のk倍を引いた値は全試験結果の95％を占め、残りの5％は統計学上無視できるものと言える・・・これを基準強度とします。
この数値を安全率で割ったものを許容安全荷重とする。
・・・というものです（ただし、これは静荷重のついてのものです）

ご質問の式と対応するものと思いますが、質問者様の提示された式の分母「3」は安全率であろうと思われます。これは数字が大きければ大きいほど安全側になりますが、むやみに大きければ良いというものでもないでしょう。
分子部分は基準強度を求める部分ですが、そこの手順みたいなものが違うだけと解釈できるのではないでしょうか。
乱暴な言い方かもしれませんが、最大引張荷重は期待できる引張耐力の最大値で、許容引張荷重は実際の使用にあたって相応の安全率を見込んだ使用荷重の最大値と考えれば良いと思います。

アンカー11本を使用するとのことですから、単純に考えればここで求められた数字に11を乗じたものが「安全に支えられる重量」ということになります。
ただし、これはアンカー全数に均等に荷重が加わった場合であって、せん断であればアンカーと穴位置の精度、引張であればベースプレートの変形や偏心荷重、動荷重や振動など荷重の形態はさまざまですし、アンカー設置技術の巧拙もあります。それらにも配慮して余裕のあるアンカーを選択しなければなりませんね。
念のため、一言付け加えておきますが、最近のHILTI社のカタログにこの式は載っていないようです。
その理由は分りませんが、考え方としてはおそらく変わっていないだろうと思います。

お礼

ご回答ありがとうございました。
お礼のお返事遅れてすみません。